專利名稱：動力重力式谷物清糧機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及清糧機。
目前，廣泛應用的15型以及比重柵格式谷物清糧機(下簡稱柵格式)有下列不足之處1.15型工作時，重力分離臺面橫向水平縱向傾斜。喂人口在臺面低處橫向中心。由于中間喂入，臺面縱向中心線附近的谷物層，自然形成的略高于兩側。谷物喂入后向前(高處)運動，輕小粒、癟粒及破碎粒(下稱不完善籽粒)和雜質與谷粒同向運動一段距離后，逐漸浮在上表面向兩側滑移，再回流從臺面低處排出。中下層籽粒向前運動，上層籽粒處于似前進非前進狀態，浮在上表面的雜質及不完善籽粒向低處回流，它們之間相互間有一定影響，降低分離效果。
2．由于上述因素，才配有篩選器協助比重選完成分離任務。這就使機器結構復雜化了，需要備有多種篩片來滿足不同作物、不同品種、大小不同籽粒的需要。而且還要有清篩機構，使傳動系統也比較復雜。因此，機器體積大、重量大、工藝復雜、制造成本高。
3．該機型沒有去石機構，比籽粒大的和比籽粒小的礦物質由篩選器清除，而與籽粒大小相仿的就無能為力了。
4．主風機選用效率最低的農用風機，能源消耗較大。
5．吸風機設計在低處，風速控制不當，重力分離臺面排出的不完善籽粒，很容易越E口接收槽而隨輕小雜質進入吸風機排出機外。
6．柵格式無吸風機，工作時塵土飛揚條件太差。
7．出雜口前方縱向格條至右側壁間(最后一個區)應無堵板，雜質及不完善籽粒才能回流排出。
8．輕雜質與不完善籽粒集中一個出雜口，給下一步回收不完善籽粒造成困難。由于雜質的流動角度大于谷物的流動角度，所以輕雜質在喂入口與出雜口之間有堆積現象。柵格式也無去石機構。
本實用新型的目的即在于針對上述現有的清糧機由于結構上的不合理而造成分離效果不佳、機器體積大、制造成本高、能源消耗大以及無去石機構，且吸風機設計在低處，風速控制不當、不完善籽粒易隨輕小雜質排出機外等方面的問題，而提供一種新型的動力重力式谷物清糧機。
本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的一種動力重力式谷物清糧機，包括機架(1)、氣室(2)、重力分離臺(3)、沉降室(4)以及主風機(19)、吸風機(21)和驅動電機(26)，主風機(19)與氣室(2)固定在機架(1)上，重力分離臺(3)由支撐板(6)支撐在氣室(2)的正上方，吸風機(21)與沉降室(4)固定在支架(1)的后端上部，重力分離臺(3)的后端插入沉降室(4)內；重力分離臺(3)的篩面左側壁(9)、篩面右側壁(10)、篩片(13)用螺栓固定在長方形框架(24)上，由后擋板(14)、折角擋板(15)、直擋板(16)、格條(17)、出口擋板(18)焊合而成的長方形格框分別與篩面左側壁(9)、篩面右側壁(10)、篩片(13)及長方形框架(24)用螺栓固定在一起。重力分離臺(3)為雙向傾斜，其縱向傾角4～10°，橫向傾角0.3～3°。折角擋板(15)的折角部分的角度i=10～30°。直擋板(16)的高度為10～35mm，間距300～600mm，數量0～3件。折角擋板(15)、直擋板(16)、出口擋板(18)與篩面的安裝角K=60～90°。縱向格條(17)的數量為4～15件，高度為10～35mm，間距為100～220mm。篩片(13)的篩孔呈貝殼形，篩孔上的翅朝向后方，其喂入去石區即101區的篩孔方向略有一偏角j=0～20°。
本實用新型具有以下優點和效果1．由于在重力分離臺的篩面上設置了擋板和格條有效地組織了篩選和分離，大大地提高了分離效果，并取消了篩選器從而大大地簡化了結構和制造工藝，降低了成本；在喂入去石區的篩孔方向略有一偏角，給下層籽粒與礦物質一側推力，使之順利集中；有效去除礦物質。
2．15型選用的農用離心風機如圖7，其安裝位置偏低，該風機效率也較低。
本實用新型的動力重力式谷物清糧機選用標準軸流風機為主風機19，葉輪旋轉平面與篩片13平行或基本平行，氣流直沖篩片13，可增加動壓頭減少能源消耗。
為使篩面氣流均勻，減少噪聲，氣室內設有擴散器20，其上半部為長方錐體，下半部分為倒圓錐長方體。
3.15型的吸風機選用標準軸流風機葉片，并配離心風機的殼體，如圖7，它增加沿程壓力損失。而且又配置在機器的后下方。
本機型選用標準的軸流風機為吸風機21，配置在臺面的后上方，從重力分離臺3臺面上進入的氣流直對吸風機21的葉輪，可減少壓力損失。沉降室內的風速控制在不完善籽粒的懸浮速度之內(小于)，不完善籽粒可全部沉降集中，由重力門22自動排出。
動力重力式與15型相比較，在相同生產率和清選質量的前提下，可節約鋼材35％以上，節約能源30％。與柵格式比較，改善工作環境，并節約能源10％。
附圖的圖面說明如下


圖1為谷粒成層及運動方向示意圖圖2為臺面驅動機構及谷粒受力圖圖3為擋板功能示意圖圖4為本實用新型的動力重力式谷物清糧機結構圖圖5為圖4的俯視圖圖6a～6d為臺面結構、谷粒流向及篩孔形狀圖圖7為5XFZ-15.0型清糧機工藝流程簡圖
以下結合附圖和實施例作進一步說明為了便于理解下面分一、工作原理；二、擋板、格條的功能；三、結構特征與基本參數三部分敘述一、工作原理谷物在重力選篩面上基本運動規律及動力平衡方程重力選的工作機理有關方面的書藉中有所論述，不再重復。
由于重力選篩面往復運動，在自下而上氣流的作用下，A端喂入到篩面上的谷物，向B端運動的同時逐漸成層。顆粒大、比重大、表面光滑的籽粒沉人下層，次之在中間層，小籽粒及不完善籽粒在上層，輕雜質浮在上表面。
下層籽粒與篩面接觸，受篩面運動和摩擦力的影響，在牽連慣性力的作用下，向B端前進的速度最大；中間層間接的受篩面運動和摩擦力的影響，前進的速度要小；上層籽粒受到的影響就微乎其微了，在重力的作用下，有的速度在零左右徘徊或者是負值了，隨同浮在上表面的輕雜質，又回流到A端流出篩面。如
圖1。
圖2，重力分離臺驅動機構及單粒谷物在篩面上受力圖。
E為上死點，E2為下死點，E1點的運動軌跡是一弧線。由于r很小，H較大，L又長，一般θ＜1.5°，故假定E1點為直線運動，其運動方程X=EE1=(L+r)-L2-(rsinφ)2-rcosφ]]>而φ=2πnt60=ωt]]>所以X=(L+r)-L2-(rsinωt)2-rcosωt……(1)]]>E1點的運動加速度，簡化得X..=rω2(cosωt+rLcos2ωt)……(2)]]>當E1點運動到上死點時，即ωt=0°，其運動加速度X..=rω2(1+rL)……(3)]]>當E1點運動到行程中點，即ωt=90°，其運動加速度X..=-r2Lω2……(4)]]>當E1點運動到下死點時，即ωt=180°時，其運動加速度X..=-rω2(1-rL)……(5)]]>可以看出，曲柄旋轉由0～180°，加速度逐漸在減小，而由180～360°加速度逐漸增大，在上死點時加速度達到最大值，此時籽粒拋離篩面。
為了便于理解，現將15型有關參數(L=0.65m；r=0.012mω=40.6rad/s)代入式③X..=rω2(1+rL)]]>=0.0126×40.62(1+0.0120.65)]]>=20.15(m/s2)]]>加速度之大，是重力加速度的二倍。
就單粒而言，籽粒在篩面上的動力平衡方程N=mx..sin(β+α)-mgcosα……(6)]]>T-F=mx..cos(β-α)-mgsinα……(7)]]>現將15型有關參數(β=32°；α=5°)代入式⑦T-F=mx..cos(β-α)-mgsinα]]>=m×20.15×cos(32°-5°)-mgsin5°=17.1m(N)
下層籽粒沿篩面前進的動力非常可觀。
上層籽粒質量小加速度也小，前進的動力就更小。所以下層籽粒就可以象橄欖球隊員那樣，推開小粒、不完善籽粒及雜質橫沖直撞的前進。
當然，在穿過谷物層氣流的作用下，籽粒在篩面上的受力和運動規律就非常復雜了，不是論證和幾個公式就可以說清楚的了!3 擋板、格條的功能可以想象，前進的谷物流，如果橫向加一高度適當的橫向擋板，動力大的就將推開動力小的籽粒在板前結集，并爭先恐后的越過擋板。而且在擋板處形成一條橫向凸起，谷層表面又增加—坡角γ如圖3。
動力小的小粒、不完善籽粒及輕雜質，受動力大籽粒的排擠很難進入凸起區，也就沒有越過擋板的機會了。為了讓它們橫向流動，分離臺面橫向也設計成傾斜的，就可橫向順坡而下了。為了防止正常籽粒也橫向順坡而下，縱向增加若干格條。這樣就將臺面分割成若干個區。
谷物喂入到1區(喂入去石區)，充滿后越過擋板的進入n+1區；1區橫向流動的進入2區；輕雜質及部分不完善籽粒回流進入沉降室。2區充滿后越過擋板的進入n+2區，n+1區橫向流動的也進入n+2區，以此類推，充滿篩面。1～n區和xmaxn+1區都分離出不完善籽粒及輕雜質，回流進入沉降室。xn+1區越過擋板流出篩面的籽粒大，比重也大，xn+2區的次之，xmaxn+1區流出篩面的籽粒小比重也小。
籽粒進入凸起區和越過擋板，都是在進行力的較量，即進行優勝劣汰的挑選，經過幾次這樣的挑選，取代篩選器達到分離的目的。去掉了篩選器，就大大的簡化結構，簡化制造工藝、簡化傳動系統等。大幅度的減輕機重、降低制造與使用成本。
三、結構特征與基本參數本實用新型的動力重力式谷物清糧機結構如圖4，由機架1、驅動電機26、主風機19、氣室2、重力分離臺3、吸風機21與沉降室4等部分組成。
主風機19與氣室2固定在機架1上，重力分離臺3由四塊臺面支撐板6(或者四個擺動臂)支撐在主風機19與氣室2的正上方。吸風機21與沉降室4固定在機架1的后端上部，使重力分離臺3的后端插入沉降室4內，喂入口23位于篩面101區(喂入去石區)縱向中心的上方，如圖4、圖5。
重力分離臺3是本機的核心部件(如圖6a、6b所示)。篩面左側壁9、篩面右側壁10、篩片13用螺栓固定在由角鋼焊合而成的長方形框架24上。再將后擋板14、折角擋板15、直擋板16、格條17、出口擋板18焊合而成的長方格框，分別與篩面左側壁9、篩面右側壁10、篩片13以及長方形框架24用螺栓固定。篩孔形狀見圖6c、圖6d。
重力分離臺3為雙向傾斜，其縱向傾角4～10°，橫向傾角0.3～3°。
橫向擋板有四種高度可調的后擋板14；折角擋板15，折角部分的角度i=10～30°；出口擋板18，以上三種每種各1件。直擋板16數量0～3件。高度均為10～35mm，間距300～600mm。折角擋板15、直擋板16、出口擋板18與篩面的安裝角K=60～90°。如圖6b。
縱向格條17，數量4～15件，高度10～35mm，間距100～220mm。
如圖6c和圖6d所示篩片13的篩孔呈貝殼型，篩孔上的翅朝向后方(縱向低端)。101區(喂入去石區)篩孔方向略有一偏角j=0～20°，給下層籽粒與礦物質一側推力，使之順利集中，又對整體的谷粒運動影響不大。
權利要求1．一種動力重力式谷物清糧機，包括機架(1)、氣室(2)、重力分離臺(3)、沉降室(4)以及主風機(19)、吸風機(21)和驅動電機(26)，其特征在于主風機(19)與氣室(2)固定在機架(1)上，重力分離臺(3)由支撐板(6)支撐在氣室(2)的正上方，吸風機(21)與沉降室(4)固定在支架(1)的后端上部，重力分離臺(3)的后端插入沉降室(4)內；重力分離臺(3)的篩面左側壁(9)、篩面右側壁(10)、篩片(13)用螺栓固定在長方形框架(24)上，由后擋板(14)、折角擋板(15)、直擋板(16)、格條(17)、出口擋板(18)焊合而成的長方形格框分別與篩面左側壁(9)、篩面右側壁(10)、篩片(13)及長方形框架(24)用螺栓固定在一起。
2．根據權利要求1所述的動力重力式谷物清糧機，其特征在于重力分離臺(3)為雙向傾斜，其縱向傾角4°～10°，橫向傾角0.3～3°。
3．根據權利要求1所述的動力重力式谷物清糧機，其特征在于折角擋板(15)的折角部分的角度i=10°～30°。
4．根據權利要求1所述的動力重力式谷物清糧機，其特征在于直擋板(16)的高度為10～35mm，間距300～600mm，數量0～3件。
5．根據權利要求1所述的動力重力式谷物清糧機，其特征在于折角擋板(15)、直擋板(16)、出口擋板(18)與篩面的安裝角K=60～90°。
6．根據權利要求1所述的動力重力式谷物清糧機，其特征在于縱向格條(17)的數量為4～15件，高度為10～35mm，間距為100～220mm。
7．根據權利要求1所述的動力重力式谷物清糧機，其特征在于篩片(13)的篩孔呈貝殼形，篩孔上的翅朝向后方，其喂入去石區即101區的篩孔方向略有一偏角j=0°～20°。
專利摘要一種動力重力式谷物清糧機,其重力分離臺(3)由支撐板或擺動臂支撐在主風機(19)與氣室(2)的正上方,其后端則插入設置在支架(1)后端上部的吸風機(21)與沉降室(4)內。重力分離臺(3)的篩面具有后擋板(14)、折角擋板(15)、直擋板(16)、格條(17)和出口擋板(18),因而大大提高了篩選和分離的效果,本實用新型還簡化了結構和制造工藝,降低了生產和使用成本,并具有降低能耗、提高效率的優點。
文檔編號B03B4/02GK2307631SQ9722845
公開日1999年2月17日 申請日期1997年10月24日 優先權日1997年10月24日
發明者王洪斌, 王彥輝 申請人:王洪斌